DE3519415A1 - METHOD FOR PRODUCING UNBURNED AGGLOMERATES - Google Patents
METHOD FOR PRODUCING UNBURNED AGGLOMERATESInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung ungebrannter Agglomerate wie Pellets oder Briketts für die Produktion von Eisen, wobei als Ausgangsmaterial Eisenerzabrieb, Unterkorn-Pelletsinterpulver oder in Eisenhütten anfallendes Eisenpulver verwendet wird.The invention relates to a method for producing unfired agglomerates such as pellets or briquettes for the production of iron, with iron ore abrasion, undersized pellet sinter powder or in Eisenhütten generated iron powder is used.
Im allgemeinen eignet sich die Herstellung ungebrannter Agglomerate wie kaltverbundene Pellets oder Briketts zur Verwertung von Materialien mit Einzelkorngefüge wie Eisenerzabrieb und Unterkorn-Eisenpulver, das beim Sintern von Pellets anfällt, oder zur Verwertung großer Staubmengen aus Eisenhütten.In general, the production of unfired agglomerates such as cold-bonded pellets or briquettes is suitable for the recovery of materials with a single-grain structure such as iron ore abrasion and undersized iron powder that is produced during sintering from pellets, or for the recovery of large amounts of dust from ironworks.
Solche kaltverbundenen Pellets, Briketts oder dergleichen müssen neben der gewünschten Verarbeitungfestigkeit auch die gewünschte Festigkeit bei der Reduktion aufweisen. Besonders bei der Behandlung in einem Reduktionsofen ist es wichtig, daß das Material ausreichende Festigkeit besitzt und daher nicht Gefahr läuft, während derSuch cold-bonded pellets, briquettes or the like must also have the desired processing strength have the desired strength upon reduction. Especially when treated in a reduction furnace It is important that the material has sufficient strength and therefore does not run the risk of being damaged during the
Reduktion anzuschwellen. Wird das Material bei hohen Temperaturen reduziert und geschmolzen, wie das in einem Hochofen oder Elektro-Ofen bei der Herstellung von Roheisen geschieht, stellt die Festigkeit kein Problem dar, da das Material vergleichsweise schnell den Temperaturbereich durchläuft, in dem sich die Festigkeit während der Reduktion verringert, und dann schnell die Temperaturzone erreicht, in der es gesintert wird. In einem Schachtofen oder dergleichen wird das Material jedoch bei im Vergleich zum Hochofen geringen Temperaturen durch ein Gas mit hoher Reduktionskraft reduziert. Da direkt danach ein Elektro-Ofen mit diesem Produkt, dessen Festigkeit aufgrund der Reduktion gering ist, beschickt wird, müssen die ungebrannten Agglomerate eine ausreichende Festigkeit besitzen, um während der Verarbeitung ihre Form zu behalten.Swelling reduction. The material is reduced and melted at high temperatures, like that in one Blast furnace or electric furnace in the manufacture of pig iron happens, the strength is not a problem, since the material compares quickly the temperature range passes through, in which the strength decreases during the reduction, and then quickly the temperature zone reached in which it is sintered. In a shaft furnace or the like, however, the material is compared with reduced to the blast furnace low temperatures by a gas with high reducing power. Since immediately afterwards a Electric furnace with this product, the strength of which is low due to the reduction, must be loaded the unfired agglomerates have sufficient strength to maintain their shape during processing to keep.
Übliche ungebrannte Agglomerate, die nur aus Eisenerzabrieb oder Unterkorn-Pelletsinterpulver als Ausgangsmaterial bestehen, besitzen normalerweise während und nach der Reduktion geringe Festigkeit. Daher schwellen sie im Reduktionsofen an und werden pulverisiert, und es ist daher unmöglich, Agglomerate mit ausreichender Festigkeit für die Beschickung eines Elektro-Ofens herzustellen.Usual unfired agglomerates consisting only of iron ore abrasion or undersized pellet sintering powder as the starting material usually have low strength during and after the reduction. Hence, they swell in the Reduction furnace turns on and are pulverized, and it is therefore impossible to produce agglomerates with sufficient strength for charging an electric furnace.
Andererseits eignet sich das Verfahren zur Herstellung kaltverbundener Pellets oder Briketts für die Agglomeration von Eisenerzabrieb oder Pulver, das während der Verhüttung anfällt. Darüber hinaus ist der Energieverbrauch und die Umweltbelastung dieses Verfahrens gering, da im Gegensatz zum Sintern kein Brennvorgang erforderlich ist.On the other hand, the process is suitable for producing cold-bonded pellets or briquettes for agglomeration of iron ore fines or powder produced during smelting. In addition, the energy consumption and The environmental impact of this process is low because, in contrast to sintering, no firing process is required.
Die Reduktion von kaltverbundenen Pellets, die aus eisenoxidhaltigen Ausgangsmaterialien durch Kaltverfahren hergestellt wurden, verläuft dann problemlos, wenn dieThe reduction of cold-bonded pellets made from iron oxide-containing Starting materials were produced by cold processes, then proceed without problems if the
kaltverbundenen Pellets in verhältnismäßig kurzer Zeit die Reduktionszone mit hoher Temperatur erreichen und die Reduktion wie im Fall eines großen Hochofens verläuft. In einem Reduktionsofen (Midrex HyI etc.), in dem die Reduktion bei vergleichsweise geringen Temperaturen abläuft, kommt es jedoch vor, daß aufgrund der Reduktion bei niedriger Temperatur die Pellets anschwellen und pulverisiert werden, und das dabei gewonnene reduzierte Eisen (DRI) eignet sich nicht für die anschließende Verhüttung. Diese Tendenz zum Anschwellen und zur Pulverisierung ist umso ausgeprägter je niedriger die Reduktionstemperatur ist, insbesondere wenn das verwendete Ausgangsmaterial einen hohen Anteil an Qualitätseisenerz und insbesondere Hämetit enthält.cold-bonded pellets reach the reduction zone with high temperature in a relatively short time and the reduction proceeds as in the case of a large blast furnace. In a reduction furnace (Midrex HyI etc.) in which the Reduction takes place at comparatively low temperatures, it happens, however, that due to the reduction at lower temperatures Temperature the pellets swell and become pulverized, and the reduced iron (DRI) obtained in the process is not suitable for subsequent smelting. This tendency to swell and pulverize is all the more more pronounced the lower the reduction temperature, especially if the starting material used is one Contains a high proportion of quality iron ore and in particular haemetite.
Wenn kaltverbundene Pellets, die aus Eisenerzabrieb oder Unterkorn-Pelletsinterpulver bestehen, reduziert werden, erfolgt das Anschwellen und die Pulverisierung der Pellets in einem verhältnismäßig niedrigen Temperaturbereich zwischen 700 und 10000C, und diese Tendenz besteht insbesondere wenn als Ausgangsmaterial hochwertige Hämatite verwendet werden. Diese Tendenz ist auch bei Reduktionsofen stark ausgeprägt, insbesondere bei Direkt-Reduktionsöfen, in denen die Reduktion mittels eines Gases mit hoher Reduktionskraft bei verhältnismäßig niedriger Tempera-If cold-bonded pellets, which consist of iron ore abrasion or undersized pellet sintering powder, are reduced, the swelling and pulverization of the pellets takes place in a relatively low temperature range between 700 and 1000 ° C., and this tendency is particularly evident when high-quality hematites are used as the starting material. This tendency is also very pronounced in reduction furnaces, especially in direct reduction furnaces, in which the reduction by means of a gas with high reducing power at relatively low temperatures
25 tür erfolgt.25 door takes place.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Agglomeraten zu schaffen, bei dem die oben beschriebenen Nachteile weitgehend vermieden werden.The invention has for its object to provide a method for the production of agglomerates in which the disadvantages described above are largely avoided.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei der Herstellung von kaltverbundenen Pellets aus Unterkorn-Pelletsinterpulver oder aus Eisenerzabrieb 5 - 30% eines Materials beigemischt werden, das aus mit Gas direktThis object is achieved according to the invention in that in the production of cold-bonded pellets from undersized pellet sintering powder or from iron ore abrasion 5 - 30% of a material can be admixed with gas directly
reduziertem DRI-Pulver oder aus Walzzunderpulver, Eisensand oder dergleichen besteht und einen großen Anteil an metallischem Eisen oder FeO enthält, wodurch Pulverisierung, Anschwellen, u.s.w. der ungebrannten Agglomerate verhindert wird.reduced DRI powder or from mill scale powder, iron sand or the like and contains a large amount of metallic iron or FeO, causing pulverization, Swelling, etc. the unfired agglomerates is prevented.
Wenn kaltverbundene Pellets zur Verwendung in Direktreduktionsöfen, insbesondere Schachtreduktionsöfen oder dergleichen aus Ausgangsmaterialien wie Eisenerzabrieb, Unterkorn-Erz oder Staubteilchen von gebrannten Pellets hergestellt werden, wird erfindungsgemäß eine geeignete Menge von reduziertem Eisenpulver, Eisensand oder Walzzunder dem Ausgangsmaterial beigemischt, um die Festigkeit während des Reduktionsvorgangs zu erhöhen und dadurch das Anschwellen und die Pulverisierung zu vermeiden. Die Erfindung kann daher in vielen Anwendungsbereichen verwendet werden, von Schmelzofen wie z.B. Hochöfen und Elektro-Öfen bis zu Gasreduktionsöfen zur Herstellung von reduziertem Eisen.When cold-bonded pellets for use in direct reduction furnaces, in particular shaft reduction furnaces or the like made from raw materials such as iron ore abrasion, Undersized ore or dust particles are produced from fired pellets, becomes a suitable one in the present invention Amount of reduced iron powder, iron sand or mill scale added to the starting material to increase the strength during the reduction process, thereby avoiding swelling and pulverization. The invention can therefore be used in many fields of application, of melting furnaces such as blast furnaces and Electric ovens to gas reduction ovens for production of reduced iron.
Wenn das Ausgangsmaterial zur Verwendung in Hochöfen, z.B. Eisenerz oder gebrannte Pellets, oder das Ausgangsmaterial für Gasreduktionsprozesse mit dem entsprechenden Verfahren reduziert wird, sinkt im allgemeinen die Festigkeit des Materials im Temperaturbereich zwischen 700 und 9000C auf ein Minimum ab. Es können daher nicht alle Eisenerze und gebrannten Pellets unabhängig von ihrer Qualität eingesetzt werden, sondern nur Eisenerze innerhalb eines eng begrenzten Qualitätsbereichs und gebrannte Pellets von hoher Qualität. Der bei der Reduktion erzielte Festgkeitsbereich erstreckt sich von ungefähr 10 kg/p bis über 100 kg/pr und es sind daher Eisenerze oder gebrannte Pellets von entsprechend hoher Qualität erforderlich.When the starting material for use in blast furnaces, such as iron ore or fired pellets, or the starting material is reduced for gas reduction processes with the corresponding method, the strength generally decreases as the material in the temperature range between 700 and 900 0 C to a minimum from. Therefore, not all iron ores and burned pellets can be used regardless of their quality, but only iron ores within a narrow quality range and burned pellets of high quality. The strength range achieved in the reduction extends from approximately 10 kg / p to over 100 kg / p r and iron ores or fired pellets of correspondingly high quality are therefore required.
35 Wenn jedoch kaltverbundene Pellets verwendet werden,35 However, if cold-bonded pellets are used,
die aus unvermischten Ausgangsmaterialien wie Eisenerz-made from unmixed raw materials such as iron ore
abrieb oder Unterkorn-Pelletsinterpulver bestehen, wird deren Festigkeit mit zunehmender Temperatur bei der Reduktion im Bereich zwischen 700 und 9000C ebenfalls auf ein Minimum reduziert, und die Bruchfestigkeit liegt in der Größenordnung von 20 kg/p, wie das weiter unten beschriebene Vergleichsbeispiel zeigt. Diese Bruchfestigkeit birgt jedoch die Gefahr in sich, daß die Pellets in großen Direktreduktionsöfen pulverisiert werden, und diese Pellets eignen sich daher nur zur Verwendung in kleinen Direktreduktionsöfen. Daraus ergibt sich die Notwendigkeit, die Bruchfestigkeit und die Rotationsfestigkeit während der Reduktion zu erhöhen; dies ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung.Abrasion or undersized pellet sintering powder exist, their strength is also reduced to a minimum with increasing temperature during the reduction in the range between 700 and 900 0 C, and the breaking strength is of the order of 20 kg / p, as the comparative example described below shows . However, this breaking strength carries the risk that the pellets will be pulverized in large direct reduction furnaces, and these pellets are therefore only suitable for use in small direct reduction furnaces. Hence, there is a need to increase the breaking strength and the rotational strength during the reduction; this is the object of the present invention.
Die Erfindung schafft ein Verfahren zur Herstellung ungebrannter Agglomerate, das darin besteht, daß bei der Herstellung ungebrannter Agglomerate wie kaltverbundener Pellets oder Briketts unter Verwendung von eisenoxidhaltigen Ausgangsmaterialien 5-30% eines der folgendenThe invention provides a process for the production of unfired agglomerates, which consists in that in the Production of unfired agglomerates such as cold-bonded pellets or briquettes using iron oxide-containing Starting materials 5-30% of any of the following
20 Stoffe zugesetzt werden:20 substances are added:
1) Reduziertes Eisenpulver mit einem Anteil von 10% oder mehr an metallischem Eisen.1) Reduced iron powder containing 10% or more of metallic iron.
2) Walzzunderpulver, Eisensand oder dergleichen mit einem Anteil von 2 0% oder mehr an FeO.2) Mill scale powder, iron sand or the like containing 20% or more of FeO.
Sodann wird ein Bindemittel wie z.B. 5 - 15 Gewichtsprozente eines Zements oder 5-25 Gewichtsprozente granulierter Hochofenschlacke der oben beschriebenen Mischung zugesetzt. Die auf diese Weise hergestellten Grünpellets oder Briketts werden einer Vortrocknung, Dampfhärtung und Nachtrocknung unterzogen oder in einer aus Kohlendioxid und Wasserdampf bestehenden Atmosphäre ausgehärtet, wodurchThen a binder such as 5-15% by weight of a cement or 5-25% by weight becomes more granulated Blast furnace slag added to the mixture described above. The green pellets or briquettes made in this way are subjected to pre-drying, steam hardening and post-drying or in one of carbon dioxide and Cured water vapor existing atmosphere, whereby
35 ungebrannte Agglomerate entstehen.35 unfired agglomerates are formed.
Erfindungsgemäß werden dem Ausgangsmaterial 5-30% des oben erwähnten reduzierten Eisenpulvers, Walzzunderpulvers oder Eisensands zugesetzt, da mit einem Anteil von weniger als 5% der Reduktionsvorgang schlechter abläuft, und da bei einem Anteil von mehr als 30% die Bruchfestigkeit nach der Reduktion geringer wird.According to the starting material 5-30% of the Above-mentioned reduced iron powder, mill scale powder or iron sand added, since with a proportion of less than 5%, the reduction process is worse, and with a proportion of more than 30% the breaking strength becomes lower after the reduction.
Die gemäß der Erfindung hergestellten ungebrannten Agglomerate können in einem Direktreduktionsofen wie z.B. einem Schachtofen ohne Gefahr der Pulverisierung oder des Anschwellens und unter Beibehaltung der gewünschten Bruchfestigkeit verwendet werden und können in vielen Anwendungsbereichen, nicht nur in Schmelzofen wie Hochöfen oder Elektro-Öfen sondern auch in Gasreduktionsöfen zur Herstellung von reduziertem Eisen Verwendung finden.The unfired agglomerates produced according to the invention can be processed in a direct reduction furnace such as e.g. a shaft furnace without the risk of pulverization or swelling and while maintaining the desired Breaking strength can be used and can be used in many applications, not just in melting furnaces such as blast furnaces or electric furnaces but also in gas reduction furnaces for the production of reduced iron use Find.
Die nachfolgenden Beispiele beschreiben im einzelnen das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung ungebrannter Agglomerate.The following examples describe in detail the process according to the invention for producing unfired Agglomerates.
Es wurden Grünpellets unter Verwendung eines Ausgangsmaterials hergestellt, das aus Unterkorn-Pelletsinterpulver (T-Fe: 66,74 Gewichtsprozente, FeO: 4,24 Gewichtsprozente, SiO2: 1,74 Gewichtsprozente, CaO: 1,82 Gewichtsprozente, Al3O3: 0,31 Gewichtsprozente; Korngrößenverteilung: > 0,15 mm: 2,1%, 0,15 - 0,074 mm: 4,7%, 0,074 - 0,044 mm: 10,4%, < 0,044 mm: 82,8%) bestand, unter Zusatz von 10, 20 bzw. 30% reduziertem Eisenpulver (DRI-Pulver) (T'Fe: 67,76 Gewichtsprozente, M-Fe: 44,54 Gewichtsprozente, FeO: 28,38 Gewichtsprozente, SiO-: 9,46 Gewichtsprozente, CaO: 2,80 Gewichtsprozente, Al2O3: 2,75 Gewichtsprozente; Korngrößenverteilung: > 0,15 mm: 0,9%, 0,15 - 0,074 mm: 3,1%, 0,074 - 0,044 mm: 13,2%, < 0,044 mm: 82,8%), wobeiGreen pellets were produced using a starting material composed of undersized pellet sintering powder (T-Fe: 66.74 percent by weight, FeO: 4.24 percent by weight, SiO 2 : 1.74 percent by weight, CaO: 1.82 percent by weight, Al 3 O 3 : 0.31 percent by weight; grain size distribution:> 0.15 mm: 2.1%, 0.15 - 0.074 mm: 4.7%, 0.074 - 0.044 mm: 10.4%, <0.044 mm: 82.8%) consisted, with the addition of 10, 20 or 30% reduced iron powder (DRI powder) (T'Fe: 67.76 percent by weight, M-Fe: 44.54 percent by weight, FeO: 28.38 percent by weight, SiO-: 9, 46 percent by weight, CaO: 2.80 percent by weight, Al 2 O 3 : 2.75 percent by weight; grain size distribution:> 0.15 mm: 0.9%, 0.15 - 0.074 mm: 3.1%, 0.074 - 0.044 mm: 13.2%, <0.044 mm: 82.8%), whereby
der Mischung zusätzlich 10% eines Zements als Bindemittel beigefügt wurden, und die Grünpellets wurden nacheinander einer Vortrocknung (95°C), einer Dampfhärtung und einer Nachtrocknung (25O0C) unterzogen, wobei ungebrannte kaltverbundene Pellets entstanden.the mixture 10% of a cement were additionally added as a binder, and the green pellets were successively preliminary drying (95 ° C), a steam curing and drying (25O 0 C) subjected to said cold unfired connected pellets formed.
Zusätzlich wurden zum Vergleich aus dem oben erwähnten Unterkorn-Pelletsinterpulver ohne Zusatz kaltverbundene Pellets hergestellt.In addition, for comparison, the above-mentioned undersized pellet sintered powder without additives was used for cold-bonded Pellets made.
Die Reduktionseigenschaften der hergestellten kaltverbundenen Pellets werden in der nachfolgenden Tabelle 1 gezeigt. Wie aus Tabelle 1 ersichtlich, verbessern sich die Eigenschaften mit zunehmendem Gehalt an reduziertem Eisenpulver beträchtlich.The reduction properties of the produced cold-bonded Pellets are shown in Table 1 below. As can be seen from Table 1, the properties improve with increasing content of reduced iron powder considerably.
Einheitunit
Unterkorn-Pellet-Sinterpulver ohne Zusatz Gebrannte Pellets + DRI-PulverUndersized pellet sinter powder without additives. Burned pellets + DRI powder
5 20 % 30 %
(Vergleichsbeispiel) Zusatz Zusatz Zusatz 5 20% 30%
(Comparative example) Addition Addition Addition
Bruchfestigkeit in
kaltem ZustandBreaking strength in
cold condition
* JIS-Bruchfestigkeit
nach Reduktion* JIS breaking strength
after reduction
* JIS-Rotationsfestigkeit
nach Reduktion* JIS rotation resistance
after reduction
> 10 mm
10-5
5-3
3-1
< 1
Summe> 10 mm
10-5
5-3
3-1
<1
total
kg/p
kg/pkg / p
kg / p
267 kg/p 19,1 kg/p267 kg / person 19.1 kg / person
84,9 %84.9%
0,80.8
0,10.1
0,10.1
14,114.1
100,0 kg/p 270 kg/p 180 kg/p100.0 kg / p 270 kg / p 180 kg / p
41,8 kg/p 41,2 kg/p 39,2 kg/p41.8 kg / p 41.2 kg / p 39.2 kg / p
98,6
0
0
098.6
0
0
0
1,4
100,01.4
100.0
* JIS = Japan Industrial Standard (Japanische Industrienorm)* JIS = Japan Industrial Standard
Es wurden Grünpellets hergestellt aus Eisenerzabrieb (T-Fe: 68,32 Gewichtsprozente, FeO: 0,14 Gewichtsprozente, SiO-: 0,28 Gewichtsprozente, CaO: 0,04 Gewichtsprozente, Al2O.,: 0,73 Gewichtsprozente, MgO: 0,13 Gewichtsprozente; Korngrößenverteilung: > 0,125 mm: 2,79%, 0,125 - 0,044 mm: 31,04%, < 0,044mm: 66,17%) unter Zusatz von 20% DRI-Pulver mit den gleichen Eigenschaften wie in Beispiel 1, und die Grünpellets wurden in einer kohlendioxidhaltigen Atmosphäre (CO2: 25 Volumenprozente, Wasserdampf: 2 5 Volumenprozente, 650C) kontinuierlich zu ungebrannten kaltverbundenen Pellets geformt.Green pellets were produced from iron ore abrasion (T-Fe: 68.32 percent by weight, FeO: 0.14 percent by weight, SiO-: 0.28 percent by weight, CaO: 0.04 percent by weight, Al 2 O.,: 0.73 percent by weight, MgO : 0.13 percent by weight; grain size distribution:> 0.125 mm: 2.79%, 0.125 - 0.044 mm: 31.04%, <0.044mm: 66.17%) with the addition of 20% DRI powder with the same properties as in example 1, and the green pellets were in an atmosphere including carbon dioxide (CO 2: 2 5 percent by volume, 65 0 C: 25 percent by volume, water vapor) formed continuously connected unfired cold pellets.
Zusätzlich wurden zum Vergleich kaltverbundene Pellets aus dem oben erwähnten Eisenerzabrieb ohne Zusatz hergestellt; die Reduktionseigenschaften der erzeugten Pellets werden in der nachfolgenden Tabelle 2 gezeigt.In addition, for comparison, cold-bonded pellets were produced from the above-mentioned iron ore fines without additives; the reducing properties of the pellets produced are shown in Table 2 below.
Einheitunit
Eisenerzabrieb ohne Zusatz (Vergleichsbeispiel) Eisenerzabrieb mitIron ore abrasion without additive (comparative example) Iron ore abrasion with
Zusatz vonAddition of
% DRI-Pulver% DRI powder
Bruchfestigkeit in
kaltem ZustandBreaking strength in
cold condition
* JIS-Bruchfestigkeit
nach Reduktion* JIS breaking strength
after reduction
* JIS-Rotationsfestigkeit* JIS rotation resistance
> 10 mm
10-5
5-3
3-1
< 1
Summe> 10 mm
10-5
5-3
3-1
<1
total
kg/p kg/pkg / p kg / p
153 kg/p 20,5 kg/p153 kg / person 20.5 kg / person
84,7 %84.7%
0,30.3
0,10.1
0,10.1
14,814.8
100,0 kg/p 36,2 kg/p100.0 kg / p 36.2 kg / p
96,4 % 0 0 096.4% 0 0 0
3,6 100,03.6 100.0
* JIS = Japan Industrial Standard (Japanische Industrienorm)* JIS = Japan Industrial Standard
Claims (7)
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